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摘 要：本科院校要根据化工专业工程教育实践教学的特点，尝试开展“仿真+现场实习”的实践教学活动，弥补当前形势下工厂实习的一些局限性，以提高实践教学效果，满足教育部工程教育专业认证对实践教学水平的要求。
关键词：化工专业；实践教学；仿真实习
教育部目前正在进行的工程教育专业认证工作，以及工科院校提出的“重基础、宽口径”培养模式，都对化工专业本科生的工程教育实践教学要求提出了更高的要求，要求毕业生具备在化工、炼油、能源、轻工、制药、环保等细分行业从事工程设计、工厂操作、生产管理等各项工作的能力。
就目前而言，本科院校化工专业工程教育实践教学主要以“课程设计+认知实习+生产实习+毕业设计”的模式为主，一些有条件的院校增加了“专业调研”实践教学环节。但万变不离其宗，认知实习、生产实习等“现场实习”方式仍然是工程教育实践教学的核心内容。
一、现场实习的重要性
首先，工程教育必然源于工程实践。在本科教育阶段，化工专业在校学生不可能参与实际工程的设计、生产操作，其工程实践教育只能通过现场实习、课程设计、毕业设计等环节进行。
其次，现场实习是一些专业课程的先行过程。学生在进行课程设计、毕业设计之前，必须对工程实际有一定的了解，这就需要通过现场实习来完成。在进行一些专业课程的学习之前，需要了解化工工艺及其操作方式、了解化工设备结构及其工作过程，而获得这些知识往往也需要通过现场实习来实现。
第三，化工专业学生在择业时，必须对化工企业有一定的了解，而现场实习是提供这一认识的主要途径。
二、现场实习的局限性
由于化工行业的特殊性，目前学生进行现场实习时往往受到诸多因素的限制：
第一，现场实习的安全问题是校方、厂方最为担心的问题：校方担心学生的人身安全——化工生产具有高温、高压、易燃、易爆、有毒、腐蚀等特点，学生防范意识差、自我保护常识少，容易出现人身伤害事故。厂方担心生产系统的安全运行——化工装置自动化程度高、自动联锁保护系统多，外来人员的误触误碰极易导致生产系统停车，造成经济损失。
第二，基于上述安全问题的考虑，大型化工企业越来越不愿意接待实习学生，现场实习安排也越来越困难。即使企业同意学生进行现场实习，也不会让学生参与实际操作，这些都会影响到工程实践教学效果。
第三，化工设备数量多、体积大、联接管线多，而且设备、管线都有保温层，学生很难在现场观察管道走向、理清工艺流程。实习期间装置处于正常生产状态，无法观察到设备的内部结构和工作过程。生产现场噪音大，不便于现场讲解。这些都会影响到实践教学效果。
第四，近年来交通费、住宿费大幅上涨，导致现场实习经费紧张，在一定程度上影响到现场实习时间，也对实践教学效果有一定影响。
三、“仿真+现场实习”实践教学模式的优势
为解决上述问题，提高工程实践教学质量，需要引入“仿真+现场实习”模式：
首先，学生在进行现场实习之前先进行仿真实习，可以在进入生产现场之前就对生产系统的主要危险因素有一定了解，可以有针对性地进行安全教育，树立安全防范意识，掌握自我保护常识，有效地保证人身和生产安全。
第二，前置的仿真实习可以使学生先了解实习工厂的生产工艺、设备布置、设备内部结构等情况，将以前在现场进行的部分实践教学内容转为在学校进行，在提高教学效率、保证教学效果的同时，可以缩短现场实习时间，缓解经费不足的问题。
第三，仿真操作系统可以解决学生在生产实习时无法动手操作的问题，有效提高化工单元操作、自动控制等方面的工程实践教学效果。
第四，前置的仿真实习可以在一定程度上消除大型化工企业领导对学生现场实习安全问题的担忧，促进校外实习基地的建设工作，提高工程实践教学质量。
鉴于“仿真+现场实习”实践教学的各项优势，我们尝试逐步开展这种教学模式。
四、“仿真+现场实习”实践教学模式的改革内容
此项教学模式改革的首要工作是建立“仿真+现场实习”实践教学体系：
其中，对原有的认知实习、生产实习教学内容基本不做调整，只是将入厂安全教育的时间和现场熟悉工艺流程的时间适当缩短，因为这两项内容已经部分调整为在校内进行。
新增内容主要有：
1.安全教育CAI课件
此课件在校外实习基地入厂安全教育课件的基础上适当增加一些常用安全常识、个人防护知识，为方便制作、改进、交流，课件以PPT格式为主。根据实习工厂不同、实习深度不同，认知实习用课件按2课时准备，生产实习用课件按2～4课时准备。
前置的安全教育不仅可以提高培训效果，而且可以适当缩短学生在工厂的停留时间，缓解经费不足问题。
2.基本素材
进入工厂实习之前，让学生先了解一些与实习内容相关的工程知识，可以有效提高工程实践教育效果。根据现有条件，这些基本素材主要包括：
（1）校外实习基地基本情况。最简单的办法是直接链接到实习基地的网站首页，让学生自己浏览。根据实习对象的具体工艺，要求学生转到相应的“工艺流程动画演示”模块进一步熟悉工艺流程。
（2）设备外观及内部结构演示。拍摄实习基地主要设备的外观图片供学生预览，这样学生在生产现场一眼就可以找到相应的设备。对内部结构复杂的化工设备（如换热器、反应器、压缩机、离心泵等），提供设备内部结构示意图或工作过程动画演示，提高学习效率，保证工程实践教学效果。
（3）典型工艺自控方案演示。化工仪表及自动化是化工专业学生必须掌握的知识，但因接触实物少，控制理论抽象，一直是教学难点。在此提供各控制单元的实物图片、工作原理动画、典型工艺的自动控制系统演示方案，可以有效地提高教学效果。
3.工艺流程动画演示
将各实习基地的生产工艺流程图制作成工艺流程演示动画，可以激发学生学习兴趣，提高教学效率。将这部分内容前置，改为在学校进行，不仅可以提高教学效率，而且可以适当缩短学生在工厂的停留时间，缓解经费不足问题。
4.化工单元仿真操作
这部分工作自主完成难度较大，需要购置相应的仿真软件，配置相应的硬件，因而投资较大。可以本着先易后难的原则，先购买常用化工单元的仿真操作软件，待取得一定教学效果、得到相关方面的支持后，再购买大型装置的仿真操作软件。硬件的配置也可以分步实施。
因为在现场实习时很难做到实地动手操作培训，在学校进行仿真操作可以弥补现场实习的局限性，保证工程实践教学质量。
五、结束语
“仿真+现场实习”模式顺应了教育部工程教育专业认证工作的要求，可以使学生在进入生产现场之前就掌握一定的安全、工艺、设备、仪表、操作等方面的工程知识，在保证学生人身安全、实习基地生产安全方面可以提供很大帮助，更为重要的是可以有效提高教学效率，保证工程实践教学质量。同时还可以在一定程度上缩短现场实习时间，降低实习费用，缓解实习经费不足的问题。
注：本项目得到河南工业大学高等教育教学改革研究项目基金的大力支持，项目号：2012GJYJ-B18。
作者简介：和萌林（1964— ），男，高级工程师。
关键词：化工专业；实践教学；仿真实习
教育部目前正在进行的工程教育专业认证工作，以及工科院校提出的“重基础、宽口径”培养模式，都对化工专业本科生的工程教育实践教学要求提出了更高的要求，要求毕业生具备在化工、炼油、能源、轻工、制药、环保等细分行业从事工程设计、工厂操作、生产管理等各项工作的能力。
就目前而言，本科院校化工专业工程教育实践教学主要以“课程设计+认知实习+生产实习+毕业设计”的模式为主，一些有条件的院校增加了“专业调研”实践教学环节。但万变不离其宗，认知实习、生产实习等“现场实习”方式仍然是工程教育实践教学的核心内容。
一、现场实习的重要性
首先，工程教育必然源于工程实践。在本科教育阶段，化工专业在校学生不可能参与实际工程的设计、生产操作，其工程实践教育只能通过现场实习、课程设计、毕业设计等环节进行。
其次，现场实习是一些专业课程的先行过程。学生在进行课程设计、毕业设计之前，必须对工程实际有一定的了解，这就需要通过现场实习来完成。在进行一些专业课程的学习之前，需要了解化工工艺及其操作方式、了解化工设备结构及其工作过程，而获得这些知识往往也需要通过现场实习来实现。
第三，化工专业学生在择业时，必须对化工企业有一定的了解，而现场实习是提供这一认识的主要途径。
二、现场实习的局限性
由于化工行业的特殊性，目前学生进行现场实习时往往受到诸多因素的限制：
第一，现场实习的安全问题是校方、厂方最为担心的问题：校方担心学生的人身安全——化工生产具有高温、高压、易燃、易爆、有毒、腐蚀等特点，学生防范意识差、自我保护常识少，容易出现人身伤害事故。厂方担心生产系统的安全运行——化工装置自动化程度高、自动联锁保护系统多，外来人员的误触误碰极易导致生产系统停车，造成经济损失。
第二，基于上述安全问题的考虑，大型化工企业越来越不愿意接待实习学生，现场实习安排也越来越困难。即使企业同意学生进行现场实习，也不会让学生参与实际操作，这些都会影响到工程实践教学效果。
第三，化工设备数量多、体积大、联接管线多，而且设备、管线都有保温层，学生很难在现场观察管道走向、理清工艺流程。实习期间装置处于正常生产状态，无法观察到设备的内部结构和工作过程。生产现场噪音大，不便于现场讲解。这些都会影响到实践教学效果。
第四，近年来交通费、住宿费大幅上涨，导致现场实习经费紧张，在一定程度上影响到现场实习时间，也对实践教学效果有一定影响。
三、“仿真+现场实习”实践教学模式的优势
为解决上述问题，提高工程实践教学质量，需要引入“仿真+现场实习”模式：
首先，学生在进行现场实习之前先进行仿真实习，可以在进入生产现场之前就对生产系统的主要危险因素有一定了解，可以有针对性地进行安全教育，树立安全防范意识，掌握自我保护常识，有效地保证人身和生产安全。
第二，前置的仿真实习可以使学生先了解实习工厂的生产工艺、设备布置、设备内部结构等情况，将以前在现场进行的部分实践教学内容转为在学校进行，在提高教学效率、保证教学效果的同时，可以缩短现场实习时间，缓解经费不足的问题。
第三，仿真操作系统可以解决学生在生产实习时无法动手操作的问题，有效提高化工单元操作、自动控制等方面的工程实践教学效果。
第四，前置的仿真实习可以在一定程度上消除大型化工企业领导对学生现场实习安全问题的担忧，促进校外实习基地的建设工作，提高工程实践教学质量。
鉴于“仿真+现场实习”实践教学的各项优势，我们尝试逐步开展这种教学模式。
四、“仿真+现场实习”实践教学模式的改革内容
此项教学模式改革的首要工作是建立“仿真+现场实习”实践教学体系：
其中，对原有的认知实习、生产实习教学内容基本不做调整，只是将入厂安全教育的时间和现场熟悉工艺流程的时间适当缩短，因为这两项内容已经部分调整为在校内进行。
新增内容主要有：
1.安全教育CAI课件
此课件在校外实习基地入厂安全教育课件的基础上适当增加一些常用安全常识、个人防护知识，为方便制作、改进、交流，课件以PPT格式为主。根据实习工厂不同、实习深度不同，认知实习用课件按2课时准备，生产实习用课件按2～4课时准备。
前置的安全教育不仅可以提高培训效果，而且可以适当缩短学生在工厂的停留时间，缓解经费不足问题。
2.基本素材
进入工厂实习之前，让学生先了解一些与实习内容相关的工程知识，可以有效提高工程实践教育效果。根据现有条件，这些基本素材主要包括：
（1）校外实习基地基本情况。最简单的办法是直接链接到实习基地的网站首页，让学生自己浏览。根据实习对象的具体工艺，要求学生转到相应的“工艺流程动画演示”模块进一步熟悉工艺流程。
（2）设备外观及内部结构演示。拍摄实习基地主要设备的外观图片供学生预览，这样学生在生产现场一眼就可以找到相应的设备。对内部结构复杂的化工设备（如换热器、反应器、压缩机、离心泵等），提供设备内部结构示意图或工作过程动画演示，提高学习效率，保证工程实践教学效果。
（3）典型工艺自控方案演示。化工仪表及自动化是化工专业学生必须掌握的知识，但因接触实物少，控制理论抽象，一直是教学难点。在此提供各控制单元的实物图片、工作原理动画、典型工艺的自动控制系统演示方案，可以有效地提高教学效果。
3.工艺流程动画演示
将各实习基地的生产工艺流程图制作成工艺流程演示动画，可以激发学生学习兴趣，提高教学效率。将这部分内容前置，改为在学校进行，不仅可以提高教学效率，而且可以适当缩短学生在工厂的停留时间，缓解经费不足问题。
4.化工单元仿真操作
这部分工作自主完成难度较大，需要购置相应的仿真软件，配置相应的硬件，因而投资较大。可以本着先易后难的原则，先购买常用化工单元的仿真操作软件，待取得一定教学效果、得到相关方面的支持后，再购买大型装置的仿真操作软件。硬件的配置也可以分步实施。
因为在现场实习时很难做到实地动手操作培训，在学校进行仿真操作可以弥补现场实习的局限性，保证工程实践教学质量。
五、结束语
“仿真+现场实习”模式顺应了教育部工程教育专业认证工作的要求，可以使学生在进入生产现场之前就掌握一定的安全、工艺、设备、仪表、操作等方面的工程知识，在保证学生人身安全、实习基地生产安全方面可以提供很大帮助，更为重要的是可以有效提高教学效率，保证工程实践教学质量。同时还可以在一定程度上缩短现场实习时间，降低实习费用，缓解实习经费不足的问题。
注：本项目得到河南工业大学高等教育教学改革研究项目基金的大力支持，项目号：2012GJYJ-B18。
作者简介：和萌林（1964— ），男，高级工程师。